Характеристики памяти

В любой ВМ программы и данные хранятся в памяти того или иного вида. Функции памяти обеспечиваются запоминающими устройствами (ЗУ). ЗУ предназначены для фиксации, хранения и выдачи информации в процессе работы ВМ. Процесс фиксации – запись, процесс выдачи – чтение.

Перечень основных характеристик ЗУ:

1. Расположение

ЗУ:

· Процессорные

Наиболее быстрые виды памяти: регистры, КЭШ-память первого уровня – обычно размещаются на одном кристалле с центральным процессором; регистры общего назначения – часть центрального процессора.

· Внутренние

ЗУ, расположенные на системной плате: ОП, КЭШ-память второго и последующих уровней.

· Внешние

Медленные ЗУ большой емкости, подключающиеся к ядру ВМ аналогично устройствам ввода/вывода: магнитные диски.

2. Емкость

Характеризуется числом битов или байтов, которые могут храниться в ЗУ.

3. Единица пересылки

Для ОП единица пересылки определяется шириной ШД. Обычно единица пересылки равна длине слова, реализованного в ВМ. Применительно к внешней памяти, данные часто передаются единицами, превышающими длину (размер) слова, это либо страницы, либо блоки.

4. Методы доступа

· Последовательный

ЗУ ориентированны на хранение информации в виде последовательных блоков данных, называющихся записями.

Проблема: для доступа к каждому элементу необходимо прочитать все предшествующие ему данные. Таким образом, время доступа зависит не столько от физических характеристик ЗУ, сколько от расположения элемента внутри данной записи.

· Прямой

Каждая запись имеет уникальный адрес, отражающий ее физическое размещение на носителе информации. Обращение осуществляется как адресный доступ к началу записи с последующим последовательным доступом к определенной единице информации внутри записи. Время доступа также является переменной величиной.

· Произвольный

Каждая ячейка памяти имеет уникальный физический адрес. Обращение к любой ячейке занимает одно и то же время и может производиться в произвольной очередности. Примером такого ЗУ служит ОП.

· Ассоциативный

Это нечасто используемый вариант доступа. Он позволяет выполнять поиск ячеек, содержащих такую информацию, в которой значения отдельных битов совпадает со значениями битов в заданном образце. Такая память реализует сравнение ячеек параллельно и независимо от ее емкости. По ассоциативному принципу построены некоторые блоки КЭШ-памяти.

5. Быстродействие

Определяет один из важнейших показателей памяти.

Для количественной оценки используются три параметра:

‒ Время доступа – интервал времени от поступления запроса до момента, когда данные становятся доступными.

‒ Длительность цикла памяти (период обращения) – включает в себя время доступа и дополнительное время, которое требуется для затухания сигнала в линиях, в некоторых случаях – для восстановления считанной информации.

‒ Скорость передачи – скорость, с которой информация передается из памяти в память.

6. Физический тип

· Полупроводниковая память

· Память с магнитными носителями

· Оптические носители

7. Физические особенности ЗУ

· Энергозависимая память - после снятия напряжения данные не сохраняются (например: полупроводниковая)

· Энергонезависимая память - после снятия напряжения данные сохраняются (например: магнитная и оптическая)

8. Стоимость

Оценивается отношением общей стоимости ЗУ к его емкости в байтах.